ความลับของ ‘เมือกที่แข็งตัวเร็ว’ ของหนอนโบราณที่มีเมือกมฤตยู

ในเรื่อง Spider-Man จะจับอาชญากรด้วยการยิงของเหลวเหนียวจากมือ ซึ่งจะแข็งตัวเป็นเส้นใยอย่างรวดเร็ว ในโลกแห่งความเป็นจริง กลุ่มของสัตว์ที่เรียกว่าหนอนกำมะหยี่ (Velvet worms) จะใช้เทคนิคที่คล้ายกัน เพื่อจุดประสงค์ที่น่ากลัวยิ่งขึ้น นั่นคือเพื่อดักจับเหยื่อของพวกมัน กาวของหนอนกำมะหยี่นั้นต่างจากใยของ Spider-Man และ Victoria Haritos นักวิทยาศาสตร์ชาวออสเตรเลียได้เปิดเผยความลับของมัน นี่คือสัตว์ที่ใช้ความโกลาหลเป็นอาวุธ

หนอนกำมะหยี่หรือ onychophorans เป็นหนึ่งในสัตว์ที่เก่าแก่ที่สุดที่เดินอยู่บนโลก พวกมันเดินเตร่อยู่บนพื้นโลกเมื่อประมาณ 530 ล้านปีก่อน ซึ่งชีวิตส่วนใหญ่ยังคงอยู่ในมหาสมุทร แม้พวกมันดูเหมือนหนอนผีเสื้อ แต่พวกมันอยู่ในกลุ่มที่แยกจากกันอย่างสิ้นเชิง “พวกมันไม่ใช่แมลงด้วยซ้ำ”

อาวุธของพวกมันคือแขนขาคู่หนึ่ง ที่หัวทั้งสองข้างซึ่งถูกดัดแปลงเป็นปืนยิงเมือก พวกมันจะยิงเมือกที่ทำให้เหยื่อเคลื่อนที่ไม่ได้ ทำให้หนอนกำมะหยี่มีเวลามากพอที่จะฉีดเอนไซม์ย่อยอาหารไปที่เหยื่อ

น้ำเมือกที่เหลือเชื่อ

น้ำเมือกของหนอนกำมะหยี่เป็นสิ่งที่เหลือเชื่อ มันมีหัวฉีดแบบคู่ที่ยิงเมือกใสๆ ที่เหนียวลื่น แต่เมื่อสัมผัสกับเป้าหมายเมือกจะแข็งตัวเกือบจะในทันทีจนกลายเป็นเจลแข็งๆ ที่ไม่เหนียวเหนอะหนะและไม่ละลายในน้ำอีกด้วย มันเป็นการเปลี่ยนแปลงที่เหลือเชื่อ และสำหรับเหยื่อ มันเป็นสิ่งที่อันตรายถึงชีวิต ด้วยการ ‘รีดเมือก’ จากหนอนกำมะหยี่ของออสเตรเลียชื่อ Euperipatoides rowelli และศึกษาเมือกของมัน ทำให้ Haritos ได้ค้นพบว่าคุณสมบัติของมันมาจากโปรตีนที่วุ่นวายชนิดพิเศษ

โปรตีนเป็นสายโซ่ยาวของกรดอะมิโนที่โดยทั่วไปจะพับเป็นโครงสร้างสามมิติที่ซับซ้อน ลำดับที่แน่นอนของกรดอะมิโนเป็นตัวกำหนดรูปแบบที่โมเลกุลพับกระดาษนี้จะใช้ ความผิดพลาดเพียงครั้งเดียวสามารถทำให้โปรตีนไร้ประโยชน์ได้ แต่โปรตีนเมือกของหนอนกำมะหยี่นั้นพัฒนาจนไม่เป็นระเบียบ ในขณะที่โปรตีนอื่นๆ ก็เหมือนกับเส้นก๋วยเตี๋ยวที่ยังไม่สุกพับพันกัน โปรตีนที่อยู่ในน้ำเมือกนั้นก็เหมือนเส้นหยักที่ปรุงสุกแล้ว

โปรตีนเหล่านี้เต็มไปด้วยกรดอะมิโนที่ขับไล่กันและกัน และขาดโปรตีนที่ขับไล่น้ำที่ช่วยให้โปรตีนอื่นๆ สร้างแกนกลางที่เป็นของแข็ง แทนที่จะพับ พวกมันใช้โครงสร้างเปิดและสุ่มที่เคลือบด้วยโมเลกุลของน้ำอย่างกว้างขวาง จริงๆ แล้วเมื่อเมือกออกจากหัวฉีดของหนอนกำมะหยี่ มันประกอบด้วยน้ำ 90% และโปรตีนเพียง 3-5% เปลือกที่เป็นน้ำของพวกมันป้องกันโมเลกุลโปรตีนไม่ให้มีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน

แม้แมลงจะปกคลุมไปด้วยเปลือกและกันน้ำได้ แต่น้ำเมือกของหนอนกำมะหยี่มีโมเลกุลของไขมันและสารซักฟอกที่ทะลุแนวป้องกันนี้ สารเคมีเหล่านี้ที่ถูกยิงออกไปจะกระจายไปทั่วตัวเหยื่อ การดิ้นรนของแมลงจะผนึกชะตากรรมของมันไว้ด้วยเมือกที่กระจายไปทั่วพื้นผิว น้ำในเมือกจะระเหยอย่างรวดเร็ว แยกโปรตีนออกจากฝักและปล่อยให้ผสมกันเป็นครั้งแรก พวกมันสร้างพันธะเคมีที่แน่นหนาซึ่งกันและกัน และน้ำเมือกที่ครั้งหนึ่งเคยเป็นของเหลวลื่นจะแข็งตัวเป็นเจลที่เหนียวมาก

เมือกของหนอนกำมะหยี่ไม่เหมือนสัตว์ชนิดอื่นในโลก ไม่มีสัตว์ที่ใช้กาวชีวภาพที่ทำงานในลักษณะเดียวกัน ตัวอย่างเช่น โปรตีนภายในใยไหมของแมงมุมนั้นมีโครงสร้างสูง (Highly structured) ซึ่งห่างไกลจากความยุ่งเหยิงภายในเมือกของหนอนกำมะหยี่ อาวุธเคมีเป็นนวัตกรรมที่ไม่ซ้ำแบบใคร

อ่านเรื่องอื่น

• หนอนชนิดใหม่ ‘กินหิน’ สัตว์ปริศนาที่ยาวได้ถึง 1 เมตร

• พบกับหนอนผีเสื้อ ที่สร้างรังดักแด้โครเมี่ยม